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强信号情形下随机引力波背景的再探讨

广义相对论与量子宇宙学 2024-08-22 v2

摘要

弱信号极限常用于估计随机引力波背景(SGWB)强度。当背景信号相对于探测器噪声很强时,该近似失效,且信噪比(SNR)可能被大幅低估。在本研究中,我们强调了使用星载探测器网络进行 SGWB 探测时这一局限性。对于 TianQin + LISA 网络,在弱信号极限下估计的 SNR 可能偏差高达一个数量级。本文还给出了参数空间上 SNR 的等值线图,以指示易受此偏差影响的区域。我们的结果表明,在弱信号极限场景下,若并合率与红移无关且约为 500Mpc3Myr1500\,\,{\rm Mpc^{-3}\,Myr^{-1}},河外双白矮星中的 DA 和 DB 型可能产生运行 1 年后 SNR 超过 100 的 SGWB。然而事实上,该值远低于所需阈值。一阶相变也会产生类似影响,但由于模型不确定性,精确确定参数区域仍然困难。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.18709,
  title  = {Revisiting Stochastic Gravitational-wave Background in the Strong Signal Case},
  author = {Zheng-Cheng Liang and Zhi-Yuan Li and En-Kun Li and Jian-dong Zhang and Yi-Ming Hu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.18709},
  year   = {2024}
}

备注

11 pages, 7 figures